In differential geometry, the two principal curvatures at a given point of a surface are the maximum and minimum values of the curvature as expressed by the eigenvalues of the shape operator at that point. They measure how the surface bends by different amounts in different directions at that point.
At each point p of a differentiable surface in 3-dimensional Euclidean space one may choose a unit normal vector. A normal plane at p is one that contains the normal vector, and will therefore also contain a unique direction tangent to the surface and cut the surface in a plane curve, called normal section. This curve will in general have different curvatures for different normal planes at p. The principal curvatures at p, denoted k1 and k2, are the maximum and minimum values of this curvature.
Here the curvature of a curve is by definition the reciprocal of the radius of the osculating circle. The curvature is taken to be positive if the curve turns in the same direction as the surface's chosen normal, and otherwise negative. The directions in the normal plane where the curvature takes its maximum and minimum values are always perpendicular, if k1 does not equal k2, a result of Euler (1760), and are called principal directions. From a modern perspective, this theorem follows from the spectral theorem because these directions are as the principal axes of a symmetric tensor—the second fundamental form. A systematic analysis of the principal curvatures and principal directions was undertaken by Gaston Darboux, using Darboux frames.
The product k1k2 of the two principal curvatures is the Gaussian curvature, K, and the average (k1 + k2)/2 is the mean curvature, H.
If at least one of the principal curvatures is zero at every point, then the Gaussian curvature will be 0 and the surface is a developable surface. For a minimal surface, the mean curvature is zero at every point.
Let M be a surface in Euclidean space with second fundamental form . Fix a point p ∈ M, and an orthonormal basis X1, X2 of tangent vectors at p.
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En mathématiques, la géométrie différentielle des surfaces est la branche de la géométrie différentielle qui traite des surfaces (les objets géométriques de l'espace usuel E3, ou leur généralisation que sont les variétés de dimension 2), munies éventuellement de structures supplémentaires, le plus souvent une métrique riemannienne. Outre les surfaces classiques de la géométrie euclidienne (sphères, cônes, cylindres, etc.
Un hélicoïde est une surface s'appuyant sur une hélice et sur un axe. Elle fut découverte par Jean-Baptiste Marie Meusnier de La Place en 1776. C'est, avec le plan, la seule surface minimale réglée (c'est-à-dire pouvant être obtenue par déplacement d'une droite dans l'espace). Paramétrage : C'est par ailleurs la seule famille de solutions de la forme à l'équation locale d'Euler-Lagrange qui caractérise les surfaces minimales. On a longtemps cru que la caténoïde, l’hélicoïde et le plan étaient les seules surfaces minimales sans intersections.
En mathématiques, et plus précisément en géométrie, le theorema egregium (« théorème remarquable » en latin) est un important théorème énoncé par Carl Friedrich Gauss et portant sur la courbure des surfaces. Il énonce que celle-ci peut être entièrement déterminée à partir de la métrique locale de la surface, c'est-à-dire qu'elle ne dépend pas de la manière dont la surface peut être plongée dans l'espace tridimensionnel. Considérons une surface de l'espace euclidien R.
The course provides an introduction to the study of curves and surfaces in Euclidean spaces. We will learn how we can apply ideas from differential and integral calculus and linear algebra in order to
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ELSEVIER2023
In this paper, we consider a compact connected manifold (X, g) of negative curvature, and a family of semi-classical Lagrangian states f(h)(x) = a(x)e(i phi(x)/h) on X. For a wide family of phases phi, we show that f(h), when evolved by the semi-classical ...